採用Fieldbus工業協議轉換閘道器 傳統工廠搖身變為智慧綠工廠
23/04/2019
【30秒看完一整篇】
工業領域廣泛應用的電動馬達驅動系統，存有致命缺點：耗電量可高達整體工業用電量的70%。但只要在PLC和變頻驅動器之間加上研華Fieldbus工業協議轉換閘道器，PLC便能傳達指令，控制電動馬達的轉速。此外，無縫資料採集過程、機器對機器的通訊、網路資料傳輸和集中管理等，也可降低二氧化碳排放量，催生智慧地球，確保永續發展。
一個小改變 無限大效益
電動馬達驅動系統(EMDSs)廣泛應用於工業、建築和其他電器用品中。幫浦、風扇、空氣壓縮機、輸送帶、電梯和空調系統等，均是受惠於電動馬達驅動系統生產電力能力而得以運轉的機械。不過，根據國際能源署(International Energy Agency)調查，電動馬達驅動系統有個缺點——極為耗電，其耗電量高達整體工業用電量的70%。
電動馬達驅動系統之所以會如此耗電，在於無論終端裝置需要的功率多寡，電動馬達驅動系統在供電狀態時總是全速運轉。於是在20世紀初期，變頻驅動器(VFDs)應運而生，用來協助電動馬達驅動系統運轉加速或減速。
調整電壓和頻率，變頻驅動器便可對應變化出不同的功率因數，進而調整控制馬達的速度和扭力，確保符合負載需求，如此一來便可節省能源，同時增進效率。
為了能夠善加集中管理變頻驅動器和電動馬達驅動系統，通常需要網路管理系統(NMS)、SCADA和PLC連結這兩者。但如此一來，使用者便需要克服使用各類型協議時，常會遇到的問題，例如PLC通常支援乙太網路協議像是 EtherNet/IP，而變頻驅動器則是Modbus RTU。
而為了讓支援EtherNet和Modbus RTU的裝置彼此之間能夠通訊，可在PLC和變頻驅動器之間加上研華Fieldbus工業協議轉換閘道器，如此一來，PLC便能順暢無阻的傳達指令給變頻驅動器，控制電動馬達驅動系統的轉速，這對幫浦、輸送帶等應用而言非常有幫助。
程序綱要如下：
1. 需要一名操作者在SCADA定義閾值或臨界值，該值由感測器資訊而來，用以界定輸送帶的運轉速度
2.測量輸送帶承重的感測器需要傳送輸送帶承重資訊到SCADA系統。當重量超過閾值，系統會自動觸發PLC，發出指令。
3. 變頻驅動器接收到來自PLC的指令後，便會調整功率和頻率，以控制電動馬達驅動系統的轉速。
4.隨著馬達轉速變化，輸送帶的轉速也會隨之調整。
2.測量輸送帶承重的感測器需要傳送輸送帶承重資訊到SCADA系統。當重量超過閾值，系統會自動觸發PLC，發出指令。
3. 變頻驅動器接收到來自PLC的指令後，便會調整功率和頻率，以控制電動馬達驅動系統的轉速。
4.隨著馬達轉速變化，輸送帶的轉速也會隨之調整。
研華Fieldbus工業協議轉換閘道器：整合彈性強且堅固耐用
研華的Fieldbus工業協議轉換閘道器，堅固耐用，是可滿足你所有需求的完整協議轉換解決方案。
【整合性】
不同品牌的PLCs常各自支援不同的協議，例如施耐德支援Modbus TCP，西門子支援PROFINET，而洛克威爾則支援EtherNet/IP。雖然對新創立的小工廠而言，確保協議支援也許並非難事，但隨著事業版圖的擴張，升級和整合系統便會變得複雜又昂貴。研華的Fieldbus工業協議轉換閘道器系列支援各種廣泛使用的工業協議(例如PROFINET、EtherNet/IP、 EtherCAT)，如此當各類有歷史的裝置如變頻驅動器需要轉換資料時，壓力便減輕許多。
不同品牌的PLCs常各自支援不同的協議，例如施耐德支援Modbus TCP，西門子支援PROFINET，而洛克威爾則支援EtherNet/IP。雖然對新創立的小工廠而言，確保協議支援也許並非難事，但隨著事業版圖的擴張，升級和整合系統便會變得複雜又昂貴。研華的Fieldbus工業協議轉換閘道器系列支援各種廣泛使用的工業協議(例如PROFINET、EtherNet/IP、 EtherCAT)，如此當各類有歷史的裝置如變頻驅動器需要轉換資料時，壓力便減輕許多。
【彈性】
研華Fieldbus工業協議轉換閘道器，既有的EMDSs、VFDs、PLCs和原本的網路基礎建設，均可以簡單升級然後繼續使用。如此便可確保任何工廠都是「面向未來」，未來任何操作者只要略花點時間和力氣，就可以升級，從最新科技中汲取所需。市面上的EMDSs如今已能在耗能較少的情況下擁有較以往更好的表現，環境保護做得更好，也帶來更綠的地球。
研華Fieldbus工業協議轉換閘道器，既有的EMDSs、VFDs、PLCs和原本的網路基礎建設，均可以簡單升級然後繼續使用。如此便可確保任何工廠都是「面向未來」，未來任何操作者只要略花點時間和力氣，就可以升級，從最新科技中汲取所需。市面上的EMDSs如今已能在耗能較少的情況下擁有較以往更好的表現，環境保護做得更好，也帶來更綠的地球。
【管理】
多種WebAccess套裝軟體，以使用者為中心設計，可即時得知設備數據，並取得即刻診斷和智慧分析結果。研華的WebAccess/SCADA可用來處理關乎遠端運作的複雜工業自動程序，從瀏覽器中便可看見傳統人機介面和SCADA軟體的特徵，包括動態圖表、即時資料控制、趨勢、警報和紀錄等。WebAccess/NMS則可支援工業級網路集中管理，打造透過IP網路即可監控、設置和維護裝置的平台。
多種WebAccess套裝軟體，以使用者為中心設計，可即時得知設備數據，並取得即刻診斷和智慧分析結果。研華的WebAccess/SCADA可用來處理關乎遠端運作的複雜工業自動程序，從瀏覽器中便可看見傳統人機介面和SCADA軟體的特徵，包括動態圖表、即時資料控制、趨勢、警報和紀錄等。WebAccess/NMS則可支援工業級網路集中管理，打造透過IP網路即可監控、設置和維護裝置的平台。
當轉速和扭力可以彈性調整，電動馬達驅動就毋須總是全速運轉。導入研華Fieldbus解決方案後，傳統工廠便可搖身一變為智慧綠工廠。研華Fieldbus工業協議轉換閘道器、WebAccess/SCADA和WebAccess/NMS，可讓個別工業協議無縫轉換，並進一步連結不同協議的裝置，進行診斷、分析和管理。無縫資料採集過程、機器對機器的通訊(M2M communication)、網路資料傳輸和集中管理等，一同催生了智慧地球的運作。同時也可降低二氧化碳排放量，為未來世代確保永續發展。
【專案導入產品】
- EKI-1242ECMS：Modbus RTU/TCP to EtherCAT Fieldbus 工業協議轉換閘道器
- WebAccess/SCADA：基於瀏覽器的SCADA遠端監控軟體
【系統架構圖】
